JPH022005A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH022005A JPH022005A JP14405288A JP14405288A JPH022005A JP H022005 A JPH022005 A JP H022005A JP 14405288 A JP14405288 A JP 14405288A JP 14405288 A JP14405288 A JP 14405288A JP H022005 A JPH022005 A JP H022005A
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- JP
- Japan
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- vibrator
- base layer
- piezoelectric element
- ink
- piezoelectric
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- Pending
Links
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/1614—Production of print heads with piezoelectric elements of cantilever type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上にインク
像を形成するプリンタ等インクジェット方式の記録装置
に用いられるインクジェットヘッドに関する。
像を形成するプリンタ等インクジェット方式の記録装置
に用いられるインクジェットヘッドに関する。
従来のインクジェットヘッドの構造としては複数のノズ
ル開口を有するノズル板とこの背後にインクと直接接触
する圧電変換器を有する構造が知られている。（特公昭
６０−８９５３等）この構造ではインク滴吐出効率およ
び安定性が高くインク中に気泡、ゴミ等の異物が混入し
た場合でもこの影響を受けずに正常動作が可能であると
いう特徴を有する。振動子としては片持ち梁状振動子ま
たは両持ち梁状振動子が用いられている。さらに振動子
とノズル板との間の間隙はインク滴吐出特性に影響する
ため微小な間隙を保つように構成されている。
ル開口を有するノズル板とこの背後にインクと直接接触
する圧電変換器を有する構造が知られている。（特公昭
６０−８９５３等）この構造ではインク滴吐出効率およ
び安定性が高くインク中に気泡、ゴミ等の異物が混入し
た場合でもこの影響を受けずに正常動作が可能であると
いう特徴を有する。振動子としては片持ち梁状振動子ま
たは両持ち梁状振動子が用いられている。さらに振動子
とノズル板との間の間隙はインク滴吐出特性に影響する
ため微小な間隙を保つように構成されている。
梁状振動子は金属層と圧電材層とを全面接合した二層構
造（バイモルフ構造）の圧電変換器によって構成されて
いる。
造（バイモルフ構造）の圧電変換器によって構成されて
いる。
上記従来技術のインクジェットヘッドの構造では場合金
属層と圧電材層の接合工程における条件のバラツキ等で
振動子に反りが発生し振動子とノズル形成部材との間の
空隙の寸法がばらつき特性が安定せずさらに製造の歩留
まりが低いという問題点を有していた。特に片持ち梁状
振動子の場合上記空隙寸法管理が困難であった。
属層と圧電材層の接合工程における条件のバラツキ等で
振動子に反りが発生し振動子とノズル形成部材との間の
空隙の寸法がばらつき特性が安定せずさらに製造の歩留
まりが低いという問題点を有していた。特に片持ち梁状
振動子の場合上記空隙寸法管理が困難であった。
本発明の目的はこれらの問題点を解決して梁状振動子を
用いたインクジェットヘッドにおいて、特性の安定した
製造歩留まりの高いインクジェットヘッドを実現するこ
とにある。
用いたインクジェットヘッドにおいて、特性の安定した
製造歩留まりの高いインクジェットヘッドを実現するこ
とにある。
本発明のインクジェットヘッドは複数のノズル開口を有
するノズル形成部材と、圧電変換器を有し、 前記ノズル形成部材と前記圧電変換器の間にインクが充
たされたインクジェットヘッドにおいて、上記圧電変換
器は梁状振動子からなり該梁状振動子は基層上に長さが
変化する制御層を積層して複数個所で両者を接合して構
成されることを特徴とする。
するノズル形成部材と、圧電変換器を有し、 前記ノズル形成部材と前記圧電変換器の間にインクが充
たされたインクジェットヘッドにおいて、上記圧電変換
器は梁状振動子からなり該梁状振動子は基層上に長さが
変化する制御層を積層して複数個所で両者を接合して構
成されることを特徴とする。
本発明の上記構成では振動子の基層の剛性のため反りが
生じにくくまた制御層を少なくとも２点で接合するため
制御層が予め有する反りの影響を受けず振動子先端空隙
を高精度に確保できる。
生じにくくまた制御層を少なくとも２点で接合するため
制御層が予め有する反りの影響を受けず振動子先端空隙
を高精度に確保できる。
次に実施例に基づいて本発明を説明する。第１図は本発
明の一実施例を示すプ１ノン夕の斜視図である。同図に
おいて記録紙１０はプラテン１１に捲き回され送りロー
ラ軸１２，１３によって駆動される。ガイド軸１４．１
７に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可能なキャ
リッジ１５上にインクジェットヘッド１６が搭載されて
構成される。インクジェットベツド１６は独立にインク
滴を吐出制御可能な複数のノズルを有しプラテン軸方向
に走査され上記ノズルから選択的にインク滴を吐出し記
録紙１０上にインク像を形成する。記録紙１０はプラテ
ン１１、送りローラの回転により走査方向と直交する副
走査方向に搬送され記録紙面上への印字が行われる。
明の一実施例を示すプ１ノン夕の斜視図である。同図に
おいて記録紙１０はプラテン１１に捲き回され送りロー
ラ軸１２，１３によって駆動される。ガイド軸１４．１
７に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可能なキャ
リッジ１５上にインクジェットヘッド１６が搭載されて
構成される。インクジェットベツド１６は独立にインク
滴を吐出制御可能な複数のノズルを有しプラテン軸方向
に走査され上記ノズルから選択的にインク滴を吐出し記
録紙１０上にインク像を形成する。記録紙１０はプラテ
ン１１、送りローラの回転により走査方向と直交する副
走査方向に搬送され記録紙面上への印字が行われる。
第２図にインクジェットヘッドの断面図を示す。
フレーム２１に圧電変換器２２がノズル板２３と弾性シ
ート２４を介して積層され固定ねじ２５．２６を用いて
固定される。ノズル板２３は複数のノズル２７を有する
金属薄板から構成される。第３図に圧電変換器２２の斜
視図を示す。ＰＺＴよりなる圧電素子４０の片面にＡｕ
薄層よりなる電極層４１を施した収縮制御可能な制御層
を構成する圧電素子チップ４２をＮｉ板よりなる基層４
３に２点４４．４５で光ビーム爆接によって接合して振
動子が構成される。基層４３は切り込みによって複数の
櫛歯状の分枝が形成されそれぞれ圧電素子チップを接合
して多数個の振動子を有する圧電変換器２２が構成され
る。電極層４１はボンディングにより基板４６上の対応
するパターンに結線される。一方基層４３は一体金属板
で導電性であるため各振動子について共通の電位に保た
れる如く結線される。これらはスペーサ４７を介してノ
ズル板に対向して取付けられる。再び第２図において圧
電変換器は振動子先端部近傍が微小な空隙ａを介してそ
れぞれに対応するノズル２７が対向するごとく配置され
る。パターンには個別に配線２８が接続され選択的電圧
印加が行われる。
ート２４を介して積層され固定ねじ２５．２６を用いて
固定される。ノズル板２３は複数のノズル２７を有する
金属薄板から構成される。第３図に圧電変換器２２の斜
視図を示す。ＰＺＴよりなる圧電素子４０の片面にＡｕ
薄層よりなる電極層４１を施した収縮制御可能な制御層
を構成する圧電素子チップ４２をＮｉ板よりなる基層４
３に２点４４．４５で光ビーム爆接によって接合して振
動子が構成される。基層４３は切り込みによって複数の
櫛歯状の分枝が形成されそれぞれ圧電素子チップを接合
して多数個の振動子を有する圧電変換器２２が構成され
る。電極層４１はボンディングにより基板４６上の対応
するパターンに結線される。一方基層４３は一体金属板
で導電性であるため各振動子について共通の電位に保た
れる如く結線される。これらはスペーサ４７を介してノ
ズル板に対向して取付けられる。再び第２図において圧
電変換器は振動子先端部近傍が微小な空隙ａを介してそ
れぞれに対応するノズル２７が対向するごとく配置され
る。パターンには個別に配線２８が接続され選択的電圧
印加が行われる。
次に動作について説明する。インクリザーバ２９からイ
ンク（図示せず）がノズル近傍に供給され充たされる。
ンク（図示せず）がノズル近傍に供給され充たされる。
基層４３とパターン電極４１の間に電圧を印加すること
により圧電効果により圧電素子チップ４２は収縮する。
により圧電効果により圧電素子チップ４２は収縮する。
基層４３は元寸法を維持するため基礎層に反りを生じノ
ズルとの空隙を増加する方向に先端が変位する。この状
態で所望の振動子の電圧印加を停止することによって振
動子は基層の弾性によって元の状態に復帰する。
ズルとの空隙を増加する方向に先端が変位する。この状
態で所望の振動子の電圧印加を停止することによって振
動子は基層の弾性によって元の状態に復帰する。
この結果振動子先端近傍のインクをノズル２３から吐出
させる。
させる。
次に別の実施例を第４図に示す。本実施例では先の実施
例と同様Ｎｉよりなる基層５３に形成される分枝５１に
２点５４．５５で圧電素子チップ５２を接合して振動子
が構成される。分枝の接合点５４．５５の周囲が開口し
ている点が先の例と異なる。振動子の屈曲状態を第５図
に示すように基層が開口で分離された部分で曲がるため
圧電素子チップに曲げ変形を生じることがない。圧電素
子は一般に脆いため上記構造によって変形による応力を
低減し耐久性の向上が図れる。また本実施例では点５６
でノズルとの対向位置を示すように２方向から分枝し延
びるように構成されているため機械特性確保に必要な幅
を保ちながら高密度にノズルを形成し振動子を実装でき
る。
例と同様Ｎｉよりなる基層５３に形成される分枝５１に
２点５４．５５で圧電素子チップ５２を接合して振動子
が構成される。分枝の接合点５４．５５の周囲が開口し
ている点が先の例と異なる。振動子の屈曲状態を第５図
に示すように基層が開口で分離された部分で曲がるため
圧電素子チップに曲げ変形を生じることがない。圧電素
子は一般に脆いため上記構造によって変形による応力を
低減し耐久性の向上が図れる。また本実施例では点５６
でノズルとの対向位置を示すように２方向から分枝し延
びるように構成されているため機械特性確保に必要な幅
を保ちながら高密度にノズルを形成し振動子を実装でき
る。
第３の実施例を第６図に示す。図は振動子の動作状態を
示す。本実施例の振動子は圧電素子チップ６２が二点で
接合された基Ｎ６１が両端支持され最大振幅点に対向し
てノズルが配される。本構造では振動子の一端がストッ
パー６３で位置決めされるため先の実施例の場合よりノ
ズルとの空隙が高精度に確保できる。
示す。本実施例の振動子は圧電素子チップ６２が二点で
接合された基Ｎ６１が両端支持され最大振幅点に対向し
てノズルが配される。本構造では振動子の一端がストッ
パー６３で位置決めされるため先の実施例の場合よりノ
ズルとの空隙が高精度に確保できる。
なお上記実施例では圧電素子チップの基層への接合は二
点を溶接によって行っているがリベット状のピンを用い
て接合することもできる。
点を溶接によって行っているがリベット状のピンを用い
て接合することもできる。
以上述べたように本発明の上記構成によれば従来構造の
ようにバイモルフ型の圧電変換素子を用いないため異種
層の全面接合の工程に依存する曲がりが生じにくい。さ
らに２点で基層と接合されるため予め変形している圧電
素子チップでも基層に曲がりを生じさせることなく固定
することができる。従って基層に反りを生ずることがな
いためノズル板との間の空隙を高精度に保つことができ
特性の安定し、製造歩留まりの高いインクジェットヘッ
ドを実現することができる。さらに従来の構造では圧電
素子が脆いため加工方法に制限があり振動子の形状は比
較的簡単な形状以外製造上不可能であったが本発明の構
造では基層は金属板であるためプレス加工、エツチング
加工等によって複雑な形状でも構成することができるた
め振動子をインク吐出特性確保、高密度実装等の点から
最適形状とすることができ高性能のインクジェットヘッ
ドが実現できるという効果も有する。さらに圧電素子が
小さい寸法であるため加工法の制約が小さいため低価格
で製造できる等の利点も有する。
ようにバイモルフ型の圧電変換素子を用いないため異種
層の全面接合の工程に依存する曲がりが生じにくい。さ
らに２点で基層と接合されるため予め変形している圧電
素子チップでも基層に曲がりを生じさせることなく固定
することができる。従って基層に反りを生ずることがな
いためノズル板との間の空隙を高精度に保つことができ
特性の安定し、製造歩留まりの高いインクジェットヘッ
ドを実現することができる。さらに従来の構造では圧電
素子が脆いため加工方法に制限があり振動子の形状は比
較的簡単な形状以外製造上不可能であったが本発明の構
造では基層は金属板であるためプレス加工、エツチング
加工等によって複雑な形状でも構成することができるた
め振動子をインク吐出特性確保、高密度実装等の点から
最適形状とすることができ高性能のインクジェットヘッ
ドが実現できるという効果も有する。さらに圧電素子が
小さい寸法であるため加工法の制約が小さいため低価格
で製造できる等の利点も有する。
第１図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドを具備したプリンタの斜視図。 第２図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの断面図。 第３図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの圧電変換器の斜視図。 第４図は本発明による別の実施例を示すインクジェット
ヘッドの圧電変換器の斜視図。 第５図は本発明の圧電変換器の動作状態を示す図。 第６図は本発明の別の実施例の圧電変換器の動作状態を
示す図。 １６ インクジェットヘッド ２３ ノズル板 ２７ ノズル ４０ 圧電素子 ４２．５２．６２ 圧電素子チップ ２２ 振動子 ４３５３．６１ 基層 ４４４５．５４．５５ 接合部 以上 １０、°詠識媒久 １６、′インク５；７１−ヘッに゛ 第１図 ４０ル覧當チ ４１ノぐフーン電柚 ４２圧電集チナワプ ４３暮層
ッドを具備したプリンタの斜視図。 第２図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの断面図。 第３図は本発明による一実施例を示すインクジェットヘ
ッドの圧電変換器の斜視図。 第４図は本発明による別の実施例を示すインクジェット
ヘッドの圧電変換器の斜視図。 第５図は本発明の圧電変換器の動作状態を示す図。 第６図は本発明の別の実施例の圧電変換器の動作状態を
示す図。 １６ インクジェットヘッド ２３ ノズル板 ２７ ノズル ４０ 圧電素子 ４２．５２．６２ 圧電素子チップ ２２ 振動子 ４３５３．６１ 基層 ４４４５．５４．５５ 接合部 以上 １０、°詠識媒久 １６、′インク５；７１−ヘッに゛ 第１図 ４０ル覧當チ ４１ノぐフーン電柚 ４２圧電集チナワプ ４３暮層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも１つ以上のノズル開口を有するノズル形成部
材と、前記ノズル開口に対向して配置され独立に駆動可
能な圧電変換器を有し、前記ノズル形成部材と前記圧電
変換器の間にインクが充たされたインクジェットヘッド
において、 前記圧電変換器は梁状振動子からなり、該振動子は基層
上に収縮制御可能な制御層を積層し複数個所で両者を接
合し構成されることを特徴とするインクジェットヘッド
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14405288A JPH022005A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14405288A JPH022005A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022005A true JPH022005A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15353196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14405288A Pending JPH022005A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102407664A (zh) * | 2010-09-20 | 2012-04-11 | 研能科技股份有限公司 | 悬臂式压电头结构的制造方法 |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP14405288A patent/JPH022005A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102407664A (zh) * | 2010-09-20 | 2012-04-11 | 研能科技股份有限公司 | 悬臂式压电头结构的制造方法 |
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